（2）电荷的传输控制相邻MOS元栅极的电压高低可以调节势阱的深浅，使相邻MOS元的势阱能够相互耦合，就可使信号电荷由势阱浅处流向势阱深处，实现信号电荷的转移。为了让信号电荷按规定的方向转移，可在MOS元阵列上加载满足一定相位要求的驱动时钟脉冲电压，这样在任何时刻，势阱的变化总是朝着一个方向。为了实现这种定向的转移，在CCD的MOS阵列上划分成以几个相邻MOS电荷为一单元的无限循环结构。每一单元称为一位，将每一位中对应位置上的栅极分别连到各自共同的电极上，此共同电极称为相线。通常CCD有二相、三相、四相等几种结构，它们所施加的时钟脉冲也分别为二相、三相、四相。二相脉冲的两路脉冲相位相差180°，三相脉冲及四相脉冲的相位差分别为120°及90°。当这种时序脉冲加到CCD的无限循环结构上时，将实现信号电荷的定向转移。电荷的传输原理7.6.2CCD的分类CCD图像传感器按其像素的空间排列可分为两大类，一是线阵CCD，主要用于一维尺寸的自动检测，也可以由线阵CCD通过附加的机械扫描，得到二维图像，用以字符和图像的识别；二是面阵CCD，主要用于实时摄像等。1.线阵CCD线阵CCD图像传感器由一列光敏元件与一列CCD并行且对应的构成一个主体，在它们之间设有一个转移控制栅。在每一个光敏元件上都有一个梳状公共电极，由一个P型沟阻使其在电气上隔开。当入射光照射在光敏元件阵列上，梳状电极施加高电压时，光敏元件聚集光电荷，进行光积分。光电荷与光照强度和光积分时间成正比。在光积分时间结束时，转移栅上的电压提高（平时低电压），与CCD对应的电极也同时处于高电压状态。然后，降低梳状电极电压，各光敏元件中所积累的光电电荷并行地转移到移位寄存器中。当转移完毕，转移栅电压降低，梳状电极电压回复原来的高电压状态，准备下一次光积分周期。同时，在电荷耦合移位寄存器上加上时钟脉冲，将存储的电荷从CCD中转移，由输出端输出。这个过程重复地进行就得到相继的行输出，从而读出电荷图形。2.面阵CCD面阵CCD图像传感器由感光区、信号存储区和输出转移部分组成，目前主要有四种典型结构形式：（1）x-y选址方式；（2）行选址方式；（3）帧场传输式；（4）行间传输式。7.6.3CCD图像传感器的应用1.文字和图像识别利用线阵CCD的自扫描特性，可以组成功能很强的扫描/识别系统，实现文字和图像识别。CCD像元排列方向与信封运动方向垂直，光学镜头把数字成像在CCD上，当信封移动时，CCD逐行扫描并依次读出数字，经细化处理后与计算机中存储的数字特征进行比较并识别出数字。2.射线成像检测射线经过构件后直接由射线-可见光转换屏转换，而后由CCD相机获取转换后的图像，经数字图像处理系统处理后，转换为数字图像进行分析处理和识别，从而完成构件缺陷的实时检测。**光电码盘的精度决定了光电式编码器的精度。因此，不仅要求码盘分度精确，而且要求其透明区和不透明区的转接处有陡峭的边缘，以减小逻辑“1”和“0”相互转换时，在敏感元件中引起噪声。7.3.3实际应用1.位置测量把输出的两个脉冲分别输入到可逆计数器的正、反计数端进行计数，可检测到输出脉冲的数量，把这个数量乘以脉冲当量（转角/脉冲）就可测出码盘转过的角度。为了能够得到绝对转角，在起始位置时，对可逆计数器要清零。在进行直线距离测量时，通常把它装到伺服电动机轴上，伺服电动机与滚珠丝杆相连，当伺服电动机转动时，由滚珠丝杆带动工作台或刀具移动，这时编码器的转角对应直线移动部件的移动量，因此，可根据到伺服电动机和丝杆的转动以及丝杆的导程来计算移动部件的位置。2.转速测量转速可由编码器发出的脉冲频率或周期来测量。利用脉冲频率测量是在给定的时间内对编码器发出的脉冲计数，其转速为：7.4光纤传感器光纤传感器一般由三个环节组成，即信号的转换、信号的传输、信号的接收与处理。信号的转换环节是将被测参数转换成为便于传输的光信号；信号的传输环节，利用光导纤维的特性将转换的光信号进行传输；信号的接收与处理环节，将来自光导纤维的信号送入测量电路，由测量电路进行处理并输出。7.4.1光纤的结构和传输原理1.光纤的结构光纤是采用石英玻璃和塑料等光折射率高的介质材料制成极细的纤维状结构。光纤中心的圆柱体叫纤芯，围绕着纤芯的圆形外层叫做包层。纤芯具有大折射率，一般直径为几微米至几百微米，材料主体为二氧化硅。围绕纤芯的是有较小折射率的玻璃包层，包层可以是折射率稍有